Penyebaran cahaya dapat dipelajari secara keseluruhan dari sumber cahayanya. Ketika cahaya melalui medium yang satu ke lainnya, misalnya udara, air, atau kaca, sebagian cahaya diserap oleh partikel medium, diikuti dengan radiasi berupa sinar-sinar yang terjadi dalam arah tertentu. Fenomena ini dikenal sebagai scatter cahaya.

Intensitas cahaya yang terscatter bergantung pada ukuran partikel dan panjang gelombang cahaya. Panjang gelombang cahaya yang pendek dan frekuensi tinggi lebih sering terjadi karena keseruan garis dan pertemuan dengan partikel. Semakin wavy garis, semakin besar kemungkinan untuk bersentuhan dengan partikel.

Sebaliknya, panjang gelombang cahaya yang panjang memiliki frekuensi rendah, mereka lebih lurus, dan kemungkinan bersentuhan dengan partikel menjadi kurang, sehingga kemungkinan juga kurang. Pengaruh scatter ini dapat dilihat dalam warna-warna yang terbentuk pada siang hari karena refraksi dan refleksi internal total.

Teori Rayleigh scattering menjelaskan bagaimana warna merah matahari terlihat di pagi dan warna biru langit. Dalam teori ini, probabilitas scatter didefinisikan sebagai:

P ⋉ 1 / λ^4

Probabilitas untuk scatter cahaya akan meningkat lebih tinggi untuk panjang gelombang yang pendek, dan proporsional terhadap kuadrat keempat dari panjang gelombang radiasi.

Mengapa Langit Cerah Berwarna Biru?

Molekul dengan ukuran lebih besar daripada panjang gelombang cahaya mengalami efek scatter yang berbeda; fenomena ini dikenal sebagai efek Mie. Karena besar partikel, cahaya tampak putih. Itulah kenapa awan-awan, yang terbuat dari tetesan air, berwarna putih.

Pada bagian bawah, panjang gelombang cahaya lebih rendah dan tersebar lebih banyak. Dengan demikian, warna biru dominan dalam atmosfer. Karena itu, sinar matahari yang datang ke bumi terpantul dalam atmosfer.

Frequently Asked Questions (FAQs)

Q1: Apa itu cahaya?
Cahaya adalah salah satu jenis radiasi elektromagnetik yang terjadi di sekitaran spektrum elektromagnetik yang dapat dilihat oleh mata manusia.

Q2: Jelaskan konsep scatter cahaya.
Ketika sinar cahaya melalui medium, sinar-sinar itu bersentuhan dengan partikel yang ada dalam medium. Dalam fenomena ini, beberapa sinar cahaya diserap, sedangkan lainnya terpantul ke arah-arah yang berbeda.

Q3: Apa yang dimaksud dengan refleksi internal total?
Refleksi internal total adalah fenomena optik yang terjadi ketika sinar-sinar cahaya mengalir dari medium yang lebih padat ke medium yang lebih kurang padat. Jenis refleksi ini hanya terjadi jika sudut penghadapan melebihi suatu batas kritis yang dikenal sebagai sudut kritik.

Q4: Mengapa warna langit cerah berwarna biru?
Partikel dan gas dalam atmosfer bumi menyebar sinar matahari ke arah-arah. Cahaya biru tersebar lebih banyak daripada warna lainnya karena memuat gelombang yang lebih pendek.

Q5: Apa penemuan terkenal C V Raman?
Efek Raman scattering.